随着工程建设的发展,岩土工程勘察与地基设计取得了长足的进步,但其许多理论仍然尚不成熟、尚处于经验或半经验状态,提高勘察及设计水平、为用户提供安全和经济的最终产品是每一个岩土工程师的责任和义务。在岩土工程勘察与地基设计过程中,经常会遇到一些问题,这些问题有些是对规范理解不透、有些是规范本身存在不足,下面本人就岩土工程勘察与地基设计中的若干问题提出自己的认识,以便与同行交流。
1 岩土工程勘察
1.1野外踏勘与资料搜集这2项工作可以帮助我们了解场地地形、地貌、地层及施工条件,一方面减少勘探工作的盲目性,做到有的放矢,另一方面使勘察成本合理,增强勘探单位相对竞争力。这主要体现在以下3个方面:
(1)拟建建筑基础形式、结构形式。如:一般5~ 6层砖混结构住宅,15m 勘探孔深基本可满足要求,而对于5层框架结构商场,由于柱网的柱荷载大而可能采用桩基,则勘探孔深度15m一般就不够。
(2)场地地层工程地质性质。如:地层工程地质性质好、埋藏浅且厚度大的地区勘探孔深度可适当减小,勘探间距可适当放宽;而地层工程地质性质差的地区勘探孔深度较深,勘探间距应加密。
(3)勘探方式的合理确定。不同的地区、地层勘探方法差别很大,如:湿陷土地区须人工开挖探井取样,软土地区采用十字板剪切试验,膨胀土不宜用直剪试验,碎石土粒径不同钻进方式不同等等,这都需要在做好野外踏勘与资料搜集的基础上认真分析确定,做到勘探前心中有数。
1.2 原始资料的采取
岩土工程勘察一般时间短、任务重,取准、取全原始资料是岩土工程勘察的最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。这主要体现在以下3个方面:
(1)野外地层的划分应尽量详细。按颜色、状态、湿度甚至钻进难易程度、岩心采取率等不同指标详细划分,为室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探一二个钻孔,统一编录形式,避免各行其事,尽而造成野外资料分层、定性、描述等难以统一,给资料整理带来困难。
1.3室内试验
室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土样和正确的试验方法基础上的,若脱离其中任何一个方面均会使试验指标可信性大大降低。这主要体现在以下3个方面:
(1)原状土样的采取、保管。首先,不同的土应采用相匹配的取土器采取土样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器,有些勘探单位为图省事经常采用钻进岩心切取土样(既欺骗甲方又欺骗自己);其次,土样要妥善保管,夏天要防晒、冬天要防冻、送样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理(不宜放到汽车钻驾驶室内,以免使土样振动、受热)。
2 地基基础设计
地基基础必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则,根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。这主要体现在以下5个方面。
2.1粉土及粉砂地基承载力特征值深宽修正问题如果对粉土仅按粘粒含量是否小于10% 选取深、宽修正系数b、d,在广州地区应用中发现,中密以下粉土修正后承载力特征值偏不安全。另外,对粉砂(不包括很湿与饱和时稍密状态)取b= 2、d = 3,但对很湿~ 饱和、松散~ 稍密的粉砂无法修正。因此,经请教有关专家并结合地方经验,对地区中密以下粉土及很湿~ 饱和、松散稍密的粉砂层,深度修正系数b = 1、宽度修正系数d = 0。
2.2地基均匀性评价问题建筑地基基础设计规范(GB 5007- 2002)虽要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应评价方法,有些地方按高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ79- 2002)评价高层建筑地基均匀性的方法来评价一般建筑地基是不恰当的。
2.3地震效应问题
(1)波速测试数据直接影响场地类别的准确判定及建筑工程的抗震造价,规范规定对抗震重要性为甲及乙类的建筑必须进行波速测试。而有的单位往往一句话就估算场地等效剪切波速是多少、根据区域经验覆盖层厚度有多少,进一步依此数据确定场地土类型及场地类别,这是对规范认识的不足。
(2)地基处理后其剪切波速值也发生变化,场地地基土类型及场地类别也会随着发生变化,但这在地基设计中有时没有得到足够重视。
3 结语
以上是作者对岩土工程勘察、地基设计中常见问题的认识,文中观点不一定完全正确,愿请同行及专家多提意见。岩土工程勘察及地基设计作为一门边缘性学科,有诸多理论仍很不完善,仍局限在经验状态,有许多的工作需要有志之士去完成,这是作为勘察设计人员的责任和义务。